Question

В электрическом чайнике мощностью P =800 Вт вода массой m = * г за время t = 1,2 мин нагревается на Δt° = 30°C (вода не кипит). Коэффициент полезного действия нагревателя составляет η = 80 %. Определите значение величины, обозначенной *. Сколько времени понадобится, чтобы 5% воды обратилось в пар? Помогите =)

Answer 1

Ответ:

0,1 г

Объяснение:

Q1 = Q2

Q1 = P*t

Q2 = c*m*ΔT

Отсюда находим массу:

P*t*0,8 = c*m*ΔT

m = (P*t*0,8)/(c*ΔT) = (800 * 1,2/60*0,8) / ( 4200 * 30) ≈ 0,0001 кг = 0,1 г

Answer 2

Давайте разберемся сначала с первой частью вопроса.

Известно, что мощность электрического чайника составляет P = 800 Вт, коэффициент полезного действия нагревателя η = 80%, масса воды m = * г, время нагревания t = 1,2 мин и изменение температуры воды Δt = 30°C.

Эффективная мощность, которая используется для нагревания воды, будет равна:

P_эфф = P * η = 800 Вт * 0,8 = 640 Вт

Для нагревания воды используется следующее соотношение:

Q = m * c * Δt,

где Q - количество теплоты, необходимое для нагревания воды, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (приближенно 4,18 Дж/г°C), Δt - изменение температуры.

Подставляя известные значения, получаем:

Q = * г * 4,18 Дж/г°C * 30°C = * * 125,4 Дж.

Мощность чайника P_эфф можно выразить через количество теплоты и время:

P_эфф = Q / t.

Подставляя известные значения, получаем:

640 Вт = * * 125,4 Дж / (1,2 * 60 с) = * * 2,09 Дж/с.

Теперь перейдем ко второй части вопроса, чтобы определить, сколько времени понадобится, чтобы 5% воды обратилось в пар.

Сначала определим массу воды, которая будет превращаться в пар:

m_пар = 0,05 * * г.

Для превращения воды в пар необходимо количество теплоты, равное:

Q_пар = m_пар * L,

где L - удельная теплота парообразования (приближенно 2260 кДж/кг).

Подставляя известные значения, получаем:

Q_пар = 0,05 * * 2260 кДж/кг = * * 113 кДж.

Время, необходимое для превращения указанного количества теплоты, можно выразить через мощность чайника:

t_пар = Q_пар / P_эфф.

Подставляя известные значения, получаем:

t_пар = * * 113 кДж / (2,09 Дж/с) ≈ * * 54,07 с.

Итак, время, необходимое для того, чтобы 5% воды обратилось в пар, составит примерно * * 54,07 с.

Пожалуйста, обратите внимание, что значения помечены как *, так как я не знаю начальной массы воды. Если вы предоставите конкретное численное значение начальной массы воды, я смогу выполнить точные вычисления для вас.